电报发射台发出“.”和“-”的比例为5:3,由于干扰,传送“.”时失真率为2/5,传送“-”时失真率为1/3,求接收台收到“.”时发出信号恰是“.”的概率。
电报发射台发出“.”和“-”的比例为5:3,由于干扰,传送“.”时失真率为2/5,传送“-”时失真率为1/3,求接收台收到“.”时发出信号恰是“.”的概率。
题目解答
答案
我们来一步一步地分析和解决这个概率问题。
题目已知条件:
-
发射台发出“.” 和 “-” 的比例是 5:3
- 所以发出“.” 的概率为:
$P(A) = \frac{5}{5+3} = \frac{5}{8}$ - 发出“-” 的概率为:
$P(B) = \frac{3}{8}$
- 所以发出“.” 的概率为:
-
传送“.”时的失真率是 $ \frac{2}{5} $,也就是说:
- 发出“.”,但接收时变成“-”的概率是 $ \frac{2}{5} $
- 所以正确接收到“.”的概率是:
$P(\text{收到“.”} \mid \text{发出“.”}) = 1 - \frac{2}{5} = \frac{3}{5}$
-
传送“-”时的失真率是 $ \frac{1}{3} $,也就是说:
- 发出“-”,但接收时变成“.” 的概率是 $ \frac{1}{3} $
- 正确接收到“-”的概率是 $ \frac{2}{3} $
问题:
求接收台收到“.”时,发出信号恰是“.” 的概率。
即求条件概率:
$P(\text{发出“.”} \mid \text{收到“.”})$
这是一个典型的贝叶斯公式问题。
使用贝叶斯公式:
$P(\text{发出“.”} \mid \text{收到“.”}) = \frac{P(\text{收到“.”} \mid \text{发出“.”}) \cdot P(\text{发出“.”})}{P(\text{收到“.”})}$
我们已经知道:
- $ P(\text{收到“.”} \mid \text{发出“.”}) = \frac{3}{5} $
- $ P(\text{发出“.”}) = \frac{5}{8} $
现在需要计算分母:
$P(\text{收到“.”}) = P(\text{收到“.”} \mid \text{发出“.”}) \cdot P(\text{发出“.”}) + P(\text{收到“.”} \mid \text{发出“-”}) \cdot P(\text{发出“-”})$
其中:
- $ P(\text{收到“.”} \mid \text{发出“-”}) = \text{失真率} = \frac{1}{3} $
- $ P(\text{发出“-”}) = \frac{3}{8} $
代入计算:
$P(\text{收到“.”}) = \left(\frac{3}{5} \times \frac{5}{8}\right) + \left(\frac{1}{3} \times \frac{3}{8}\right) = \frac{15}{40} + \frac{3}{24}$
我们来统一分母计算:
- $ \frac{15}{40} = \frac{3}{8} $
- $ \frac{3}{24} = \frac{1}{8} $
所以:
$P(\text{收到“.”}) = \frac{3}{8} + \frac{1}{8} = \frac{4}{8} = \frac{1}{2}$
代入贝叶斯公式:
$P(\text{发出“.”} \mid \text{收到“.”}) = \frac{\frac{3}{5} \times \frac{5}{8}}{\frac{1}{2}} = \frac{\frac{15}{40}}{\frac{1}{2}} = \frac{3/8}{1/2} = \frac{3}{8} \times \frac{2}{1} = \frac{6}{8} = \frac{3}{4}$
答案:
$\boxed{\frac{3}{4}}$
结论:
接收台收到“.”时,发出信号恰是“.”的概率是 $ \boxed{\frac{3}{4}} $。
解析
本题考察贝叶斯公式在条件概率中的应用,核心是区分先验概率、似然概率和全概率的计算。
步骤1:定义事件与先验概率
- 设 $A$:发出“.”,$B$:发出“-”,$C$:收到“.”。
- 发射比例5:3,故先验概率:
$P(A)=\frac{5}{5+3}=\frac{5}{8}$,$P(B)=\frac{3}{8}$。
步骤2:计算似然概率
- 传送“.”的失真率为 $\frac{2}{5}$,故正确接收“.”的概率:
$P(C|A)=1-\frac{2}{5}=\frac{3}{5}$。 - 传送“-”的失真率为 $\frac{1}{3}$,故失真为“.”的概率:
$P(C|B)=\frac{1}{3}$。
步骤3:用全概率公式计算 $P(C)$
收到“.”的总概率等于两种发射情况的加权和:
$P(C)=P(C|A)P(A)+P(C|B)P(B)$
代入数值:
$P(C)=\left(\frac{3}{5}\times\frac{5}{8}\right)+\left(\frac{1}{3}\times\frac{3}{8}\right)=\frac{15}{40}+\frac{3}{24}=\frac{3}{8}+\frac{1}{8}=\frac{4}{8}=\frac{1}{2}$
步骤4:应用贝叶斯公式求 $P(A|C)$
$P(A|C)=\frac{P(C|A)P(A)}{P(C)}=\frac{\frac{3}{5}\times\frac{5}{8}}{\frac{1}{2}}=\frac{\frac{3}{8}}{\frac{1}{2}}=\frac{3}{4}$